La lumière joue un rôle important dans la régulation de la croissance et du développement des plantes. En plus de fournir de l’énergie pour la photosynthèse, la lumière fournit d’autres indices importants pour réguler une gamme de réponses développementales et physiologiques chez les plantes.

Qu’est-ce qu’un photorécepteur ?

Les plantes réagissent à la lumière à l’aide d’un ensemble unique de protéines sensibles à la lumière appelées photorécepteurs. Les photorécepteurs contiennent des photopigments, qui consistent en un composant protéique lié à un pigment non protéique absorbant la lumière, appelé chromophore. Il existe plusieurs types de photorécepteurs, qui varient dans leurs séquences d’acides aminés et le type de chromophore présent. Ces types répondent de façon maximale à différentes longueurs d’onde spécifiques de la lumière, allant de l’ultraviolet B (280-315 nanomètres) à l’extrême-rouge (700-750 nanomètres). L’absorption de la lumière par le chromophore provoque des changements structurels dans le photorécepteur, déclenchant une série d’événements de transduction du signal qui entraînent des changements dans l’expression des gènes.

Le système des phytochromes

De nombreux types de photorécepteurs sont présents chez les plantes. Les phytochromes sont une classe de photorécepteurs qui sentent la lumière rouge et rouge lointaine. Le système des phytochromes agit comme un interrupteur de lumière naturel, permettant aux plantes de répondre à l’intensité, la durée et la couleur de la lumière de l’environnement.

Le système des phytochromes joue un rôle important dans la photomorphogenèse — la croissance et le développement des plantes en réponse à la lumière. La lumière du soleil contient plus de lumière rouge que de lumière rouge lointaine. La chlorophylle absorbe fortement la lumière rouge, de sorte que les régions végétales ombragées reçoivent plus de lumière rouge lointaine que de lumière rouge.

Les plantes utilisent des phytochromes pour adapter leur croissance en réponse à la lumière rouge et rouge lointaine. L’exposition à la lumière rouge dans les régions ombragées déclenche l’élongation des tiges et des pétioles à la recherche de la lumière. D’autre part, l’exposition aux longueurs d’onde rouges provenant de la lumière du soleil non filtrée améliore la croissance latérale et la ramification.